R&D program on thermochemical water-splitting iodine-sulfur process at JAERI

原研における熱化学法水分解ISプロセスの研究開発計画

久保 真治  ; 中島 隼人; 東 俊一*; 真崎 智郎*; 笠原 清司 ; 野村 幹弘; 石山 新太郎; 小貫 薫; 清水 三郎

Kubo, Shinji; Nakajima, Hayato; Higashi, Shunichi*; Masaki, Tomoo*; Kasahara, Seiji; Nomura, Mikihiro; Ishiyama, Shintaro; Onuki, Kaoru; Shimizu, Saburo

日本原子力研究所は、ヨウ素-硫黄系熱化学法水分解プロセスの研究を進めている。ISプロセスは、3つの化学反応を組み合わせ、化学的な熱機関のように作動して水を水素と酸素に分解する化学プロセスであり、1000C近い高温の熱を生み出す高温ガス冷却型原子炉は、その熱源として最も適している。原研では、これまでに、実験室規模試験において、ISプロセスの基本的な反応と分離を連結した連続水素製造を実証することに成功しており、現在、スケールアップしたガラス製装置を用いた運転試験を進めている。また、大規模プラントに用いる耐食性装置材料、及び、高効率水素製造を具体化するために分離膜のような先進的分離技術の研究開発も進めている。これらの研究の概要を述べるとともに、これらをベースとした将来の研究開発課題について議論した。

Studies on thermochemical water-splitting process of iodine-sulfur family (IS process) are being carried out at Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI). IS process is composed of three chemical reactions and works like a chemical engine to produce hydrogen and oxygen from water. HTGR that can supply high temperature of ca. 1000C will be the most suitable energy supplier to drive IS process. JAERI demonstrated the feasibility of continuous hydrogen production by combing the fundamental reactions and separations of IS process in laboratory. At present, hydrogen production test is continuing using a scaled-up glass apparatus. Corrosion-resistant materials for constructing a large-scale plant and process improvements by introducing advanced separation techniques such as membrane separation are under study, as well. Future R&D items are discussed based on these present activities.